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10nm芯片制造工藝還能走多遠?

2018-10-16  來源:中國信息產業網-人民郵電報  作者:王仲源

近期,由于10納米制造工藝的延遲,導致英特爾在芯片制造工藝上首次落后于競爭對手AMD和臺積電,使得持續多年的話題“AMD和英特爾的較量”又一次引起熱議,但這次不同的是,人們的關注點轉向“英特爾與AMD新伙伴臺積電之間的競爭關系”。

眾所周知,AMD是唯一能與英特爾抗衡的CPU廠商,旗下的獨立顯卡部門也和NVIDIA平分天下。AMD比英特爾面世晚幾年,都是從仙童半導體公司分出來的,但兩者都是從半導體存儲器做起,方向都是一樣的。AMD創建不久,就開始分析英特爾的處理器,參考英特爾的芯片架構,生產自己的芯片。直到2000年,處理器市場基本是英特爾和AMD的天下。

AMD轉投臺積電

在芯片工廠誕生之初,幾乎所有硅谷芯片制造商都在自己的工廠中加工自己的芯片。他們在硅谷建造了晶圓廠,然后將晶圓組裝成單個芯片,再轉移到勞動力成本較低的地方,其制造成本的上升與吞吐量的增加密切相關,因此每個芯片工廠都可以獲得更多收入。

但是,建造一個全新的最先進的芯片制造工廠所需的資金非常龐大,世界上只有少數幾家公司擁有如此深厚的專業知識和雄厚的資金。基于此現實問題,格羅方德半導體股份有限公司于近日宣布,它將不再投資于最前沿的7納米芯片制造工廠,與此同時,AMD表示將從格羅方德轉向臺積電來生產其最新的高端處理器。

代工工廠臺積電成立于1987年,由于市場對代工廠的需求上升,競爭日趨激烈,但資本成本上升,許多競爭對手陸續退出,從而造就了臺積電今天的市場地位。其實AMD與臺積電合作的歷史悠久,最早可以追溯到他們通過收購進入GPU領域,對于AMD而言,它必須努力確保其處理器設計可以在臺積電的工廠生產。

因為臺積電7納米與英特爾10納米芯片處于同一級別,至少到英特爾推出自己的下一代芯片之前,AMD的芯片都將是市場上最先進的芯片。而AMD轉向臺積電之后,讓臺積電加工Radeon圖形芯片,使得AMD的工程設計難度大大降低。

盡管英特爾漸漸從10nm重大失誤中恢復過來,但臺積電在很久以前就贏得了這場代工大戰,這得益于該公司擁有蘋果芯片、通信和視頻芯片的訂單。從邏輯上來說,臺積電下一步想要爭奪的就是CPU/PC/服務器芯片市場,而AMD就是一個非常好的載體。

臺積電如今已經是AMD的重要合作伙伴,并且,隨著GF的退出,AMD已經無法脫離臺積電,臺積電通過控制芯片的供應成本來控制AMD的利潤,降低成本把控AMD市場份額,從而與英特爾競爭。而AMD本身就不存在一個晶圓廠該有的固定成本和邊際增量成本兩個問題,因此,AMD與臺積電密切合作也是很正常的事情。

臺積電芯片制程已領先

英特爾10nm工藝與臺積電的7nm工藝在性能上是大致相當的,但是英特爾可能因為技術上出現“鈷”的障礙問題,導致10nm工藝在2019年第一季度才能開始實現量產,這已經落后臺積電大概9個月左右的時間了。但是不管怎么說,英特爾能夠“打破常規”,并且量產計劃趨于穩定,至少讓我們可以期待英特爾最新產品帶來的技術創新。

反觀臺積電的芯片制程,已經保持領先地位。不僅如此,臺積電還相繼規劃了5nm以及3nm的制程發展,其中5nm制程預計2019年試產,2020年量產;3納米制程,按照進度顯示將在2021年完成設備安裝,預計2022年年底到2023年年初量產。

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